预应力锚索锚固机理研究

论文摘要

预应力锚固技术广泛用于边坡、基坑支护等加固工程,特别是随着大规模高速公路工程、水利水电工程建设的展开,出现了许多大型边坡工程,为适应水利水电工程永久边坡加固的需要,出现了大吨位、超长、自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索（简称为单孔多锚头防腐型预应力锚索-SBMAAS）,在小湾、紫坪铺、锦屏一级等大型水利水电工程边坡加固工程实践中得到应用,体现出良好的技术经济效益。考虑到新型锚索相关理论研究成果较少,本文针对新型锚索锚固受力及其机理展开相应的研究工作,并取得了一定的研究成果。本论文研究工作内容主要如下:1.对复杂地层（非均质地层）预应力锚固作用机理进行研究,建立复杂地层中考虑锚固“第1界面”作用效应的拉力集中型和压力集中型预应力锚索锚固分析模型,并利用相关测试成果验证了分析思路和方法的正确性。2.分析新型自由式单孔多锚头预应力锚索受力特点,建立单孔多锚头防腐型预应力锚索锚固分析模型和方法,通过理论分析与现场试验相互验证,揭示了地层综合刚度、单元锚头间距以及锚固孔孔径等因素对新型锚索锚固受力及岩.锚界面粘结应力分布的影响,并提出新型锚索设计的基本原则。3.对单孔多锚头防腐型预应力锚索内锚头与围岩互作用机理进行三维数值分析,验证理论分析模型的合理性,揭示内锚固段孔壁附近围岩锚阎附加应力场的分布特征及其影响因素,并提出新型锚索孔壁附近围岩中锚固力为“斜压杆”传递模式。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 岩土边坡锚固技术研究现状
• 1.2.1 锚固极限承载力分析研究现状
• 1.2.2 锚固系统界面粘结应力分布研究现状
• 1.2.3 预应力锚固作用机理及群锚效应研究现状
• 1.3 研究背景、目的和内容及技术路线
• 1.3.1 研究背景
• 1.3.2 研究目的和内容
• 1.3.3 研究的技术路线
• 第二章 复杂地层荷载集中型预应力锚固分析
• 2.1 引言
• 2.2 复杂地层拉力集中型预应力锚索分析
• 2.2.1 拉力集中型预应力锚索界面应力特点
• 2.2.2 拉力集中型预应力锚索受力分析
• 2.2.3 算例分析
• 2.3 复杂地层压力型集中型预应力锚索分析
• 2.3.1 压力集中型预应力锚索受力分析
• 2.3.2 算例分析
• 2.4 小结
• 第三章 单孔多锚头防腐型预应力锚索试验研究及其分析
• 3.1 引言
• 3.2 单孔多锚头防腐型预应力锚索试验研究
• 3.2.1 工程概况及试验目的
• 3.2.2 试验锚索类型及设计
• 3.2.3 锚索张拉程序
• 3.2.4 试验成果
• 3.3 单孔多锚头防腐型预应力锚索受力分析
• 3.3.1 单孔多锚头防腐型预应力锚索受力分析
• 3.3.2 现有预应力锚索设计方法综述
• 3.3.3 单孔多锚头防腐型预应力锚索算例分析
• 3.4 小结
• 第四章 单孔多锚头防腐型预应力锚索锚固机理数值分析
• 4.1 引言
• 4.2 连续介质快速拉格朗日分析基本原理
• 4.2.1 连续介质快速拉格朗日分析基本原理
• 4.2.2 预应力锚索的数值模拟
• 4.3 单孔多锚头防腐型预应力锚索内锚头锚固机理数值分析
• 4.3.1 单孔多锚头防腐型预应力锚索锚固机理分析模型
• 4.3.2 单孔多锚头防腐型预应力锚索锚固体受力及岩-锚界面荷载传递
• 4.3.3 预应力锚索锚固区围岩应力及位移场
• 4.3.4 单孔多锚头防腐型预应力锚索内锚头群锚效应分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果
• 致谢
• 中文摘要
• Abstract